Wie man mit Handwerkzeugen ein Kettenrad für einen Elektroroller herstellt

Manchmal können mechanische Teile äußerst teuer oder überhaupt nicht verfügbar sein. In solchen Fällen gibt es nur eine Möglichkeit: Machen Sie es selbst. Es war genau diese Situation, in der ich mich befand. Mein Elektroroller war von einem schnelleren Konkurrenten nur geringfügig übertroffen worden, und ich brauchte Wiedergutmachung. Ein Übersetzungswechsel würde helfen, aber leider gab es das Kettenrad, das ich brauchte, einfach nicht in den üblichen Online-Kleinanzeigen.

Also schnappte ich mir die einzigen Werkzeuge, die ich hatte, und beschäftigte mich mit meiner Aufgabe. Dies ist ein Aufbau, der von jedem reproduziert werden sollte, der mit einem Drucker, einer Bohrmaschine und einem Rotationswerkzeug vertraut ist. Lass uns zur Arbeit gehen!

Die Herstellung eines Kettenrads ist ganz einfach: Drucken Sie eine Vorlage aus, kleben Sie sie auf einen Metallrohling und schneiden Sie sie aus. Es ist eine gewisse Nachbearbeitung erforderlich, aber das grundlegende Konzept unterscheidet sich kaum von einem einfachen Holzverarbeitungs- oder Handwerksprojekt.

Mit der kostenlosen Software Sprocketeer 2.0 ist das Erstellen einer Vorlage ganz einfach. Kettenräder haben tatsächlich eine bemerkenswert komplexe Geometrie, die darauf ausgelegt ist, Kettenantriebe so leise, reibungslos und effizient wie möglich zu machen. Sie benötigen lediglich die Teilung und den Rollendurchmesser der von Ihnen gewählten Kette sowie die Zähnezahl Ihres gewünschten Kettenrads, und Sprocketeer erstellt den Umriss.

Ich habe ein Kettenrad für eine T8F-Kette hergestellt und bei einer Google-Suche habe ich die relevanten Abmessungen gefunden: 8 mm Teilung mit einem Rollendurchmesser von 4,7 mm. Ich wusste auch, dass ich ein 19-Zahn-Ritzel wollte, um meine gewünschte Höchstgeschwindigkeit zu erreichen. Durch Eingabe dieser Zahlen in die Software erhielt ich dann eine DXF-Datei, die ich in Inkscape importieren konnte. Von dort aus fügte ich die Geometrie für die ovale Halterung hinzu, die ich den eBay-Angeboten für ähnliche Kettenräder entnehmen konnte. Nachdem dies erledigt war, musste die Vorlage nur noch auf einem A4-Blatt ausgedruckt werden. Ich habe sorgfältig darauf geachtet, dass das Endergebnis genau dimensioniert ist, bevor ich mit der nächsten Phase des Baus begonnen habe. Dies ist einfach, da ich die genauen Abmessungen des Ovaloids kenne.

Als nächstes benötigen Sie etwas Metall, aus dem Sie Ihr Kettenrad herstellen können. Eine typische Wahl ist Weichstahl, der die für die Aufgabe erforderliche Zähigkeit aufweist und dennoch kostengünstig und leicht zu bearbeiten ist. Sie nutzen sich auch eher gut ab als härtere Stähle, worauf wir später noch einmal zurückkommen werden.

Meine Auswahl war begrenzt, da ich nur ein kleines Kettenrad mit etwa 60 mm Durchmesser und 4 mm Dicke herstellen wollte. Das nächstliegende Format, das ich finden konnte, war 75 x 50 mm, in einer Länge von 3 Metern, zu einem exorbitanten Preis. Da ich einfallsreich war, fand ich für nur 10 US-Dollar einen verzinkten Pfostenträger, den ich zerschneiden konnte, obwohl er 5 mm dick war. Dies würde einige weitere Arbeiten erfordern, würde aber die Aufgabe problemlos erfüllen.

Sobald Sie Ihre Papierschablone haben, müssen Sie nur noch das Metall aufrauen und es mit Sekundenkleber auf der Oberfläche befestigen. Dann können Sie mit dem Schneiden beginnen. Ein guter Ansatz besteht darin, zunächst die allgemeine Form des Kettenrads durch lange, gerade Schnitte mit einem Winkelschleifer grob auszuarbeiten. Sobald Sie einen ungefähr achteckigen Rohling haben, beginnen Sie mit dem Ausschneiden der Lücken zwischen den Zähnen. In dieser Phase ist es wichtig, konservativ vorzugehen und die Grenzen der Vorlage nicht zu überschreiten. Mit der Schleifmaschine habe ich nur kleine Schnitte auf beiden Seiten der Schablone vorgenommen, was zu sehr rauen und übergroßen Zähnen führte – die Verfeinerung erfolgt später.

Dies ist ein guter Zeitpunkt, um das Montageloch in der Mitte des Kettenrads grob auszuschneiden. Je nachdem, wie Ihr Kettenrad montiert wird, müssen Sie möglicherweise unterschiedliche Techniken anwenden. Eine Bohrmaschine ist normalerweise ein guter Einstieg. Wenn Sie sich für ein ovales oder D-förmiges Montageloch entscheiden, ist ein rotierendes Werkzeug wie ein Dremel eine gute Möglichkeit, es herauszuarbeiten. Ich habe mit einem Mehrzweck-Fräser 561 angefangen, aber da wir Stahl schneiden, ist ein Wolframkarbid-Fräser wie der 9903-Fräser die viel bessere Wahl.

Bevor ich mit dem Schneiden der Zähne fortfuhr, musste ich den Kettenradrohling verdünnen. T8F hat eine Rollenbreite von 4,8 mm, aber die meisten Kettenräder sind nur 4 mm dick und verjüngen sich auf etwa 2,5 mm, damit sie reibungslos in die Kette eingreifen. Mein Rohling war 5 mm dick, was einfach nicht ginge. Das ist ein Job für eine Drehmaschine. Zum Glück ist es ganz einfach, mit nur einer Bohrmaschine und einer Schraubzwinge eine eigene Drehmaschine zu bauen.

Beginnen Sie damit, eine Mutter und eine Schraube durch das Befestigungsloch Ihres Kettenrads zu montieren. Befestigen Sie dann Ihre Bohrmaschine mit einer G-Klemme an einer Esstisch-Werkbank und montieren Sie das Kettenrad im Bohrfutter. Sobald die Bohrmaschine sicher montiert ist, kann ein Kabelbinder am Auslöser der Bohrmaschine befestigt werden, um die Bohrmaschine mit maximaler Geschwindigkeit laufen zu lassen. Dadurch haben Sie zwei Hände frei, mit denen Sie den Winkelschleifer bedienen können. Schleifen Sie mit einer Schleifscheibe vorsichtig die Oberfläche des Kettenradrohlings ab, während dieser sich im Bohrer dreht.

Trotz der Jerry-Takelage dieses Aufbaus konnte ich das Kettenrad problemlos auf eine angemessene Breite bearbeiten. Ich konnte die Zähne sogar ordentlich verjüngen, was dazu beiträgt, dass die Kette bei kleineren Fehlstellungen besser läuft.

Zu diesem Zeitpunkt sollten Sie einen sauber bearbeiteten Kettenradrohling mit hässlichen, klobigen Zähnen haben. Der Winkelschleifer ist einfach ein zu grobes Werkzeug, um die Zähne fertig zu schneiden, obwohl mein Vater vor mir diese Aufgabe geschafft hat. Verwenden Sie stattdessen ein rotierendes Werkzeug. Mit dem Schleifstein 953 hatte ich Erfolg, zum Schneiden von Stahl ist der Schneideinsatz 9903 jedoch eine weitaus bessere Wahl. Dies ermöglicht ein langsames und vorsichtiges Abtragen der Zähne, ohne dass die Gefahr besteht, versehentlich einen ganz abzuschneiden.

Nach all dem Schneiden werden Sie wahrscheinlich feststellen, dass Ihre Schablone nicht mehr am Kettenrad befestigt ist. Schleifen Sie die Zähne vorsichtig ab und verwenden Sie dabei ein vorhandenes Kettenrad als visuelle Referenz. Arbeiten Sie rund um das Kettenrad herum und bearbeiten Sie es nach und nach, während Sie die Kette immer wieder umwickeln, um den Sitz zu überprüfen. Die Kette muss reibungslos in das Kettenrad eingreifen und leicht auf- und abgleiten können, um ein Blockieren oder Entgleisen zu vermeiden. Der Trick, dies zu erreichen, besteht darin, eine schöne abgerundete Tasche für den Sitz der Rollen zu schaffen und gleichzeitig darauf zu achten, dass die Zähne ein glattes Profil haben, das sich beim Auf- und Abgleiten der Kette nicht verfängt. Der Vergleich mit einem vorhandenen Kettenrad ist eine gute Möglichkeit, sich ein Bild von der Geometrie zu machen, die Sie anstreben.

Während dieses Vorgangs musste ich viel Metall vom Kettenrad entfernen und die Zähne sahen am Ende ziemlich ruckelig aus. Einige von ihnen sahen bemerkenswert dünn und spitz aus, andere sahen aus wie winzige kleine Noppen. Es ist weit entfernt von den idealen Kettenprofilen, die Sie in den Lehrbüchern gesehen haben. Aufgrund meiner Erfahrung mit anderen Builds dieser Art war ich jedoch zuversichtlich, dass dies funktionieren würde. Nach etwa einer Stunde hatte ich mein Kettenrad gut in die Testkette eingepasst und machte mich daran, es am Roller anzubringen.

Wenn Sie so weit gekommen sind, herzlichen Glückwunsch! Sie haben ein DIY-Kettenrad, das vielleicht etwas unkonventionell aussieht, aber hoffentlich gut passt und zum Testen bereit ist. Montieren Sie es, schmieren Sie es sorgfältig und genießen Sie es!

Ich wollte meine Kreation unbedingt testen und machte mich an die Arbeit. Die Montage des Kettenrads war wie üblich mit ein wenig Aufwand verbunden. Das Befestigungsloch passte zunächst nicht, also habe ich ein vorhandenes Kettenrad als Schablone verwendet und mit dem Wolframkarbidbohrer noch einmal etwas weiter herausgearbeitet. Auch die Kette musste verlängert werden, um an das größere Ritzel zu passen.

Bevor ich losfuhr, stellte ich den Roller auf und testete den Antriebsstrang. Ich ließ den Motor hochdrehen und die Kette trieb wie erwartet das Hinterrad an. Zum Glück ist die Kette auf dem neuen Kettenrad nicht entgleist oder blockiert, sodass alles gut aussah. Es gab ein paar kleine Aussetzer, aber nichts, worüber ich mir allzu viele Sorgen gemacht hätte. Mit einem 500-W-Motor, einem 80-kg-Fahrer und dem neuen Kettenrad aus Weichstahl war ich ziemlich zuversichtlich, dass es sich gut abnutzen und mit der Zeit geschmeidiger werden würde. Da die Kette in einem schlechten Zustand war, habe ich ihr reichlich Schmiermittel gegeben, wobei das Einzige, was ich zur Hand hatte, 75-W-Differentialöl war. Es stinkt furchtbar, ist aber ein ausgezeichnetes Kettenschmiermittel.

Zu meiner absoluten Freude funktioniert das neue Kettenrad wie ein Traum. Ob beim Beschleunigen unter hoher Last oder beim Fliegen mit Höchstgeschwindigkeit, die Kette wurde mit zunehmender Fahrt immer geschmeidiger. Nach ein paar Runden auf dem Block habe ich meine Batterien frisch aufgeladen und mich auf den Weg zu einem Höchstgeschwindigkeitslauf gemacht. Auf einer schönen geraden Straße gelang es mir, eine Geschwindigkeit von 41 km/h zu erreichen, knapp über meinem Ziel. Es genügt zu sagen, ich war begeistert.

Ich habe jetzt viele weitere Kilometer auf dem Kettenrad zurückgelegt und es hält weiterhin gut. Obwohl es wahrscheinlich nicht so robust ist wie ein kommerziell hergestelltes Teil, ist es ein großartiger Ersatz für das, was nicht verfügbar war. Mein Roller ist jetzt angemessen schnell und dank ein wenig Heimwerken konnte ich alle meine Freunde im Geradeauslauf schlagen. Ich nenne das einen gelungenen Aufbau!